KR101109352B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로서, 구체적으로는 플레이트에 고정 설치되고, 하부의 내경보다 상부 내경이 크도록 내면이 경사진 슬리브; 및 허브의 중심에 고정 설치되고, 상기 슬리브에 삽입된 상태로 회전하도록 하면서 하부의 외경보다 상부의 외경이 크도록 외면이 경사진 회전축을 포함하여 이루어짐에 따라, 회전축을 슬리브에 결합하는 과정에서 스크래치와 같은 마모가 발생하지 않아 조립성이 향상되고, 회전축이 뻑뻑하게 결합되는 것을 방지하여 불량률의 감소와 전류 값이 개선되는 스핀들 모터를 제공하게 된다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들 모터는 하드디스크 드라이브, 광디스크 드라이브와 같은 고속회전을 요구하는 기록 매체의 구동수단으로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 스핀들 모터는 회전축의 회전을 원활하게 하기 위해서 회전축과 슬리브 사이에 소정의 유체를 주입하여 회전축의 회전시 동압이 발생하도록 하는 유체동압 베어링이 적용되고 있다.

상기 유체동압 베어링은 회전축이 회전시 유체에 의한 동압이 발생하도록 하는 소정의 동압발생홈에 의해 형성될 수 있으며, 이와 같은 동압발생홈은 회전축을 감싸는 슬리브의 내면 또는 회전축의 축 방향과 직교하여 설치되는 트러스트 판에 형성될 수 있다.

이와 같은 종래 스핀들 모터의 회전축과 슬리브는 상하 지름이 동일하게 형성되어 있다.

이 경우 상기 회전축을 슬리브에 결합하는 과정에서 회전축이 슬리브의 내면을 터치하여 유체동압 베어링에 스크래치(scratch)가 발생할 수 있다. 이와 같은 스크래치는 슬리브 내면에 형성된 동압발생홈을 손상시켜 유체동압 베어링의 기능을 원활하게 수행하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 상기 회전축의 외면과 슬리브의 내면 사이에는 긴밀한 접촉이 요구되기 때문에 회전축을 슬리브에 결합할 때 뻑뻑한 상태로 결합될 수 있다. 이 경우 회전축의 원활한 회전이 어려워져 불량이 발생할 뿐만 아니라, 뻑뻑함이 회전축을 회전시키는데 큰 로드로 작용하는 문제점이 있다.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전축을 슬리브에 결합하는 과정에서 회전축과 슬리브 사이의 터치에 의해 스크래치와 같은 마모가 발생하는 것을 방지하도록 한 스핀들 모터를 제공하려는 것이다.

본 발명은 회전축이 슬리브에 뻑뻑한 상태로 결합되는 것을 방지하도록 한 스핀들 모터를 제공하려는 것이다.

본 발명의 스핀들 모터는 플레이트에 고정 설치되고, 하부의 내경보다 상부 내경이 크도록 내면이 경사진 슬리브; 및 허브의 중심에 고정 설치되고, 상기 슬리브에 삽입된 상태로 회전하도록 하면서 하부의 외경보다 상부의 외경이 크도록 외면이 경사진 회전축;을 포함하여 이루어진다.

상기 회전축은 슬리브에 결합된 상태에서 그 하단이 상기 슬리브의 하단과 동일한 높이를 갖도록 형성되거나, 상기 슬리브의 하단보다 높게 형성된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되고, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 발명의 스핀들 모터에 의하면 회전축을 슬리브에 결합하는 과정에서 회전축과 슬리브 사이의 터치에 의한 스크래치와 같은 마모의 발생을 방지함으로써, 조립성이 향상되고, 부품의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 스핀들 모터에 의하면 회전축이 슬리브에 뻑뻑하게 결합 되지 않도록 함으로써, 회전축의 원활한 회전을 통해 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 스핀들 모터에 의하면 회전축이 슬리브에 뻑뻑하게 결합되지 않도록 하고, 회전축과 슬리브 사이의 마찰면을 줄임으로써, 회전축이 회전시 로드를 줄여 사용 전류값이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제1 실시 예를 도시한 단면도;
도 2는 도 1의 슬리브와 회전축을 도시한 단면도;
도 3은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제2 실시 예를 도시한 단면도;
도 4는 도 3의 슬리브와 회전축을 도시한 확대도;
도 5는 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제3 실시 예를 도시한 단면도; 및
도 6은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 개선된 전류 값을 보인 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제1 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 슬리브와 회전축을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제2 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 슬리브와 회전축을 도시한 확대도이며, 도 5는 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제3 실시 예를 도시한 단면도이다.

본 발명의 스핀들 모터(100)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 플레이트(110), 슬리브(120), 전기자(130), 회전축(140), 스러스트판(150), 허브(160) 및 스토퍼(170)를 포함하여 구성된다.

상기 플레이트(110)는 스핀들 모터(100)를 전체적으로 지지하기 위한 것으로서, 예를 들어 하드디스크 드라이브 등의 장치에 고정 설치된다. 상기 플레이트(110)는 알루미늄이나 알루미늄합금과 같은 경량재질로 제작되는데, 경우에 따라 강철로 제작될 수 있다. 상기 플레이트(110)는 상기 슬리브(120)를 결합하기 위한 결합부(111)가 돌출되는데, 상기 결합부의 중앙에는 슬리브(120)의 외경과 동일한 내경의 결합구가 형성되는 것이다.

상기 슬리브(120)는 회전축(140)을 감싸 지지하도록 원통형으로 형성된 것으로서, 상기 회전축(140)을 감싸는 내면에 유체동압 베어링을 형성한다. 이를 위해 상기 슬리브(120)의 내면에는 동압발생홈(미도시)이 형성된다. 상기 동압발생홈은 마주하는 회전축(140)과의 사이에 유체가 보관되도록 하여 회전축(140)이 회전시 유체동압 베어링이 형성되도록 하는 것이다. 상기 슬리브(120)는 접착제를 사용하는 접착공정이나 압력을 이용하는 압입공정을 통해 상기 플레이트(110)의 결합부에 고정된다.

본 발명에서 상기 슬리브(120)의 개선된 특징은 도면을 참조로 아래에서 자세하게 설명한다.

상기 전기자(130)는 외부 전원을 인가받아 전기장을 형성하는 것으로서, 다수의 금속판을 적층시킨 코어와 상기 코어에 권선되는 코일로 구성된다. 상기 코어는 플레이트의 결합부 외면에 고정 설치된다. 상기 코일은 외부로부터 인가되는 전류로 전기장을 형성한다.

상기 회전축(140)은 허브(160)의 중심에 결합되고, 상기 슬리브(120)에 삽입된 상태로 회전한다. 상기 회전축(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 스러스트판(150)을 결합하기 위한 결합홈이 형성될 수 있다.

본 발명에서 상기 회전축(400)의 개선된 특징은 도면을 참조로 아래에서 자세하게 설명한다.

상기 스러스트판(150)은 도 1과 같이 플레이트(110)에 결합되거나 도 3과 같이 회전축(140)에 고정 설치될 수 있으며, 도 3과 같이 회전축(140)에 결합된 경우 슬리브(120)의 단면과 마주하여 유체동압 베어링을 형성한다. 따라서 상기 스러스트판(150)은 슬리브(120)의 단부와 마주하는 부분에 동압발생홈(미도시)이 형성된다. 상기 동압발생홈은 마주하는 슬리브(120)와의 사이에 유체가 보관되도록 하여 회전축(140)이 회전시 유체동압 베어링이 형성되도록 하는 것이다. 상기 스러스트판(150)은 프레이트(110)나 회전축(140)에 용접 또는 압착에 의해 고정될 수 있다. 한편, 상기 스러스트판(150)과 슬리브(120)의 단부 사이에 유체동압 베어링을 형성하기 위한 동압발생홈은 스러스트판(150)이 아닌 슬리브(120)의 단부에 형성될 수 있다.

상기 허브(160)는 예를 들어 하드디스크 드라이브에서 광디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로서, 회전축(140)이 고정 설치되는 원판부와 원판부의 말단으로부터 연장되는 환형의 테두리부가 형성된다. 상기 원판부는 슬리브(120)와 전기자(130)를 커버하고, 테두리부는 전자석과 마주하여 자기장을 형성하는 자석(161)이 고정 설치된다.

상기 스토퍼(170)는 스러스트판(500)을 지지하기 위한 것으로서, 도 1과 같이 플레이트(110)에 고정 설치되거나, 도 3과 같이 슬리브(120)에 결합되어 회전축(140)이 슬리브(120)로부터 이탈되지 않도록 구속한다.

본 발명의 제1 실시 예로서 도 2에 도시된 바와 같이 상기 슬리브(120)는 플레이트(110)에 고정 설치되는 원통형으로 형성하되, 하부의 내경보다 상부의 내경이 크게 형성되도록 내면이 경사지는 한편, 상기 회전축(140)은 허브(160)의 중심에 고정 설치되면서 상기 슬리브(120)에 삽입된 상태로 회전되도록 하기 위해서 하부의 외경보다 상부의 외경이 크게 형성되도록 외면이 경사진다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 슬리브(120)와 회전축(140)의 상부 직경 A가 하부 직경 B보다 크게 형성되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 슬리브(120)와 회전축(140)의 구조에 의하면 회전축(140)을 슬리브(120)에 결합하는 과정에서는 서로 접촉되지 않고, 완전히 결합된 상태에서만 접촉이 이루어지기 때문에 결합하는 과정에서 회전축(140)과 슬리브(120) 사이에 스크래치와 같은 마모가 발생하지 않는다.

이때, 상기 회전축(140)과 슬리브(120)가 결합된 상태에서는 스러스트판(150)과 스토퍼(170)에 의해 이탈이 방지되면서 원활한 회전이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 회전축(140)이 슬리브(120)에 결합된 상태에서는 슬리브(120)의 경사진 내면에 회전축(140)의 경사진 외면이 올려지는 상태로 결합되기 때문에 결합된 상태에서 뻑뻑해지지 않는다. 따라서 회전축(140)이 원활하게 회전할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제2 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 슬리브와 회전축을 도시한 확대도이며, 도 5는 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 제3 실시 예를 도시한 단면도이다.

본 발명의 제2 실시 예로는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전축(140)이 슬리브(120)에 결합된 상태에서 그 하단이 상기 슬리브(120)의 하단과 동일한 높이를 갖도록 형성된다. 이 경우 상기 스러스트판(150)과 스토퍼(170)는 상기 회전축(140)과 슬리브(120)의 상부에 위치하게 된다. 상기 회전축(140)의 하단이 상기 슬리브(120)의 하단과 동일한 위치에 형성되어 회전축(140)의 하단이 플레이트(110)에 받쳐지도록 하면 상기 슬리브(120)와 회전축(140) 사이의 마모를 줄일 수 있다.

본 발명의 제3 실시 예로는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전축(140)이 슬리브(120)에 결합된 상태에서 그 하단이 상기 슬리브(120)의 하단보다 높게 형성된다. 이와 같이 상기 회전축(140)의 길이가 짧게 형성된 경우에는 슬리브(120) 사이의 유체동압 베어링을 형성하기 위한 동압발생홈(미도시)을 슬리브(120)의 상부에 형성하여야 한다.

이와 같은 본 발명의 구조에 의하면 회전축(140)이 슬리브(120)에 뻑뻑하게 결합되지 않는 것은 물론이고, 회전축(140)과 슬리브(120) 사이의 마찰면을 줄임으로써, 회전축(140)이 회전시 로드를 감소시킬 수 있다.

도 6은 본 발명이 적용된 스핀들 모터의 개선된 전류 값을 보인 표로서, 본 발명이 회전축(140)과 슬리브(120)의 상하 직경이 동일한 기존의 스핀들 모터에 비하여 RPM의 증가와 사용 전류 값이 절감된 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명의 스핀들 모터(100)는 사용 전류 값을 개선할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 본 발명의 터치스크린 장치는 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100: 스핀들 모터 110: 플레이트
120: 슬리브 130: 전기자
140: 회전축 150: 스러스트판
160: 허브 170: 스토퍼

Claims (4)

1. 플레이트에 고정 설치되고, 하부의 내경보다 상부 내경이 크도록 내면이 경사진 슬리브;
   허브의 중심에 고정 설치되고, 상기 슬리브에 삽입된 상태로 회전하도록 하면서 하부의 외경보다 상부의 외경이 크도록 외면이 경사진 회전축; 및
   상기 회전축 하부에 형성되는 스러스트판;을 포함하고,
   상기 회전축은 상기 스러스트판이 결합되기 위해 상기 스러스트판에 대응되는 위치에 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 플레이트에 고정 설치되고, 하부의 내경보다 상부 내경이 크도록 내면이 경사진 슬리브;
   허브의 중심에 고정 설치되고, 상기 슬리브에 삽입된 상태로 회전하도록 하면서 하부의 외경보다 상부의 외경이 크도록 외면이 경사진 회전축; 및
   상기 슬리브 단부에 형성되는 스러스트판;을 포함하고,
   상기 스러스트판과 상기 슬리브 단부 사이에 유체동압베어링을 형성하기 위해 동압발생홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.

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